65
Plaguicidas. Tipos y Usos Tipos: Herbicidas Insecticidas Fungicidas Rodenticidas Fumigantes, etc... Usos Agrícolas No agrícolas Industrial (control de vegetación en carreteras, vías férreas, instalaciones eléctricas, tuberías) Comercial (campos de golf, parques..) Doméstico (jardines privados, control de roedores e insectos) Salud pública (control de plagas..)

Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Plaguicidas. Tipos y Usos

Tipos: Herbicidas Insecticidas Fungicidas Rodenticidas Fumigantes, etc...

Usos Agrícolas No agrícolas

Industrial (control de vegetación en carreteras, vías férreas, instalaciones eléctricas, tuberías)

Comercial (campos de golf, parques..) Doméstico (jardines privados, control de roedores e insectos) Salud pública (control de plagas..)

Page 2: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Porcentaje de consumo de plaguicidas por sectores económicos en 1993

Usos Agrícolas

Industrial, comercial y salud pública

Dosméstico y jardines

Herbicidas (%) 78 18 4

Insecticidas (%) 69 18 13

Fungicidas (%) 64 27 8

Otros (%) 90 8 4

Total (%) 75 18 7

Total (millones de kg) 365 89 33

Page 3: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

“prevenir una plaga es mejor que combatirla”

U ltrason id os , m ic roon d ase lec tric id ad , ceb o ,

tram p as

F ís icos

P lag u ic id as

Q u ím icos

F erom on asR eg u lad ores c rec im ien to

E n em ig os n a tu ra les

B io ló g icos

M é tod os d e con tro l d e p lag as

Page 4: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Plaguicidas. Historia

Azufre (1000 a.c.)

Arsénico (Romanos)

Nicotina (S. XVIII)

Cloruro de mercurio

Sulfato de cobre

Azufre y cal

Arsenito de cobre

Arseniato de plomo

Sulfato de cobre y cal

(S. XV-XIX)

insecticida

insecticida

insecticida: chinches

preservativo madera

funguicida

fungicida y insecticida

mariposa gitana

mariposa gitana

raticida

Page 5: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Plaguicidas. Historia

S. XIX. Insecticidas naturales: roterona y piretros

Arsenito de sodio: cultivo de la patata

Arseniato de cobre y arseniato de plomo: insecticidas

Sulfato de cobre y sulfuro de calcio: fungicidas

Organomercuriales (acetato de fenil mercurio): fungicida

Seguros, pero coste muy elevado

Tóxico y persistente (1961)

Tóxicos, aún se utilizan para combatir orugas

Tóxicos para los micro-organismos y persistentes

Tóxico y bioacumulable; sustituido por el benomil

Desde Segunda Guerra Mundial sustituidos por insecticidas orgánicos sintéticos

Page 6: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

PLAGUICIDAS SINTÉTICOS. HISTORIA

1942. Introducción del DDT1944. Primer herbicida. 2,4-D1945-1955. Segunda generación de plaguicidas

(Organofosforados, carbamatos, ureas)1955-1960. Triacinas, sales de amonio cuaternarias1960-1970. Introducción de fungicidas (benzimidazoles,

pirimidinas, triazoles, etc) Primeros indicios de los efectos ecotoxicologicos del DDT y otros plaguicidas organoclorados

1972. Prohibición del uso de DDT en USA1970-1980. Introducción de la denominada tercera generación de

plaguicidas (piretroides y sulfonilureas)1990. Introducción de los denominados plaguicidas

ecológicos (esterilizantes, feromonas)

Page 7: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Plaguicidas

Organoclorados (DDT, HCH, Aldrin, Dieldrin...) Compuestos semivolátiles Resistentes a la degradación (persistentes) Acumulación en los tejidos vivos Transporte a larga distancia. Contaminación a nivel global

Segunda y tercera generación Compuestos relativamente solubles en agua Menos tendencia a la bioacumulación Vidas medias menores, menor persistencia en el medio.

Degradación Metabolitos más tóxicos y persistentes.

Contaminación de aguas

POPs

Page 8: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Plaguicidas. Consumo mundial

1960 1970 1980 1993

Industria de plaguicidas mundial. En millones de dólares

Total plaguicidas 580 2700 11600 25300

Porcentaje del mercado total por aplicaciones

Herbicidas 19 35 42 45

Insecticidas 37 38 35 31

Fungicidas 40 22 18 19

Otros 4 5 5 5

Mercado mundial de plaguicidas y porcentaje por usos

Plaguicidas totales representa aquellos usados en los sectores agrícolas y no

agrícolas, incluidos aquellos de uso doméstico.

Page 9: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Uso regional de plaguicidas, basado en los valores de mercado en 1993. (Carvalho et al. 1995)

Resto del mundo

Asia Este

Europa EsteEuropa Oeste

America Norte

America Latina

30

1020

4050

Herbicidas

Insecticidas

Fungicidas

%

Page 10: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Uso regional de plaguicidas, basado en los valores de mercado en 1993.

America Norte

America Latina

30

1020

4050

Herbicidas

Insecticidas

Fungicidas

%

Page 11: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Herbicidas.

Top-ten

Herbicidas Mundial USA EuropaGlyphasate x x x

Alachlor x x

Metolachlor x x

Thiobencarb x

Paraquat x

2,4-D x x

Atrazine x x x

Propanil x

MCPA x x

Trifluralin x x

Butylate x

EPTC x

Pendimethalin x

Cyanazine x

Isoproturon x

Chlorotoluron x

MCPP x

Maneb x

Metam-sodium x

Mancozeb x

1,3-Dichloropropene x

Page 12: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Plaguicidas. Clases Químicas

Grupos Subgrupos relacionados

Amidas Acilanalina, cloroacetanilida, dicloroanilida

Azoles Triazol, conazol

Acidos Ariloxialcanoico Acidos y sales fenoxiacético

Dinitroanilina

Diacina

Carbamato Carbamato, tiocarbamato, ditiocarbamato

Difenileter

Imidazolinona

Organoclorado

Organofosforado Fosfato, fosfonato, fosforotionato,...

Piretroide

Pirimidina

Sulfonil urea

Triacina

Urea Fenilurea

Varios Derivados del ácido benzoico. Compuestos con muchos grupos funcionales, dificilmente clasificables.

Page 13: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Tipos de plaguicidas

Insecticidas (vertebrados e invertebrados) Carbamatos, organoclorados, organofosforados,

organoestannicos, oximas, piretroides.

Herbicidas (malas hierbas) Arilanilinas, Acido benzoico, Bipiridilium, cloroacetanilida, oximas,

dinitroanilinas, difenil esteres, hidroxibenzonitrilos, imidazolinonas, organofosforados, fenoxiacidos, sulfonilureas, tiocarbamatos, triazines, triazinones, uracilos, ureas.

Fungicidas Azoles, benzimidazoles, carboxamidas, ditiocarbamatos,

morfolinas, organofosforados, fenilamidas.

Nematicidas

Page 14: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Plaguicidas. Estructuras químicas

O CH3

CH3

OCONHCH3

Cl

Cl NHCOCH2CH3

O

Cl

NN

O

CONHCH(CH3)2

Cl

Propanil

Metolachlor Carbofuran

Iprodiona

Cl2C=CHOP(OCH3)2

O

Dichlorvos

N

NN

NHCH2CH3

NHCH(CH3)2

Cl

Atrazina

Bentazona

+N-CH3CH3-N+

Paraquat

CH2CH3

N

CH3

COCH2Cl

CHCH2OCH3

CH3

N

N SO2

CH(CH3)2

H

O

N

NCHCH2CH3

CH3

Br

CH3

H

O

O

Bromacil

Page 15: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Plaguicidas y medio ambiente

Contaminación de aguas superficiales y subterráneas

Origen del agua para consumo humano

Gran diversidad de clases químicas Diferentes funcionalidades Intervalo de polaridad muy amplio Diferentes propiedades ácido-base y solubilidad

Page 16: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Composición de los formulados

0

5

10

15

20

25

30

35

40Ingredienteactivo

Coadyugantes

Aditivos

Sinérgicos

Impurezas

Page 17: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Coadyugantes

TensioactivosAceites minerales y vegetalesSales inorgánicas

Page 18: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Plaguicidas. Propiedades físico-químicas

Solubilidad en aguaCoeficiente de partición octanol-agua (Kow)Propiedades ácido-basePresión de vapor (Pv)Constante de Henry (H)Coeficiente de sorción en suelos (Koc)Vida media

Page 19: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Plaguicidas. Propiedades físico-químicas

Solubilidad en aguaIndica la tendencia del plaguicida a ser eliminado de

los suelos por las escorrentías o el agua de riego.

Coeficiente de partición octanol-agua (Kow)Constante de equilibrio de un sistema de dos fases

agua y octanol. Lipofilia PolaridadPropiedades ácido-base

Capacidad de ionización en un sistema agua-suelo a pH 5-8 típico del medio ambiente.

Page 20: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Plaguicidas. Propiedades físico-químicas

Presión de vapor Presión parcial de un compuesto en fase gas en

equilibrio con el sólido o líquido puro. Gobierna la distribución entre el líquido o sólido y la fase gas.

Constante de Henry (H) Coeficiente de partición entre la concentración del

compuesto en el aire y en el agua en equilibrio. Regula la volatilización de los compuestos del agua.

Coeficiente de sorción en suelos Distribución entre los sólidos del suelo y la fase

líquida Movilidad

Page 21: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Plaguicidas. Propiedades físico-químicas

Vida media Tiempo que se requiere para que la

concentración de una determinada sustancia en un compartimento ambiental se reduzca a la mitad de la inicial.

Degradación biótica y abiótica Migración Volatilización Absorción en vegetación

Page 22: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

ATMOSFERICOAire

Presión de vaporPes molec.solubilidad

TERRESTRESueloKoc

MovilidadPes molec.

ACUATICOAguaSolubilidadPresió vaport 1/2

Evaporación

Deposición

Ads

orci

ónLi

xivi

ació

n Deposición

Volatilitzación

P

Distribución ambiental de plaguicidas en función de sus constantes físico-químicas

Page 23: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Escorrentías

Volatilización

Deposición

Pérdidas de plaguicidas durante el proceso de aplicación

Dispersión

Fotòlisis

Adsorción

Page 24: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Plaguicidas y medio ambiente

agua subterránea

Franja capilar

Zona intermedia

suelo

PozoAplicación

lixiviación

Escorrentiasvolatilización

Page 25: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Plaguicidas en suelos

MOVILIDAD Lixiviación Contaminación de aguas Volatilización Transporte por vía

atmosférica Biodisponibilidad Efectos sobre los

organismos y ecosistemas

Page 26: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Plaguicidas en suelos

Movilidad en suelos Lipofilicidad del plaguicida (Kow) Mineralogia del suelo, pH Contenido en materia orgánica Humedad del suelo

Disminución del contenido en agua Aumenta adsorciónAumento de arcillas y materia orgánica Disminución de la movilidad

Aumento de temperatura Reduce adsorciónAumenta la movilidad

Page 27: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Plaguicidas. Movilidad

Plaguicida Grupo Químico log Kow Koc (cm3/g)

Vida media (dias)

Chlorotoluron Urea 2.41 175 135

Metolachlor Cloroacetanilida 3.13-3.28 175 101

Tridemorph Morfolina 4.2 2034 33

Trifluralin Dinitroanilina 3.97-5.1 6417 170

Terbutryn Triacina 3.53 657 66

Movilidad alta, movilidad baja, movilidad intermedia

Page 28: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Plaguicidas en aguas subterráneas

Aplicación

agua subterránea

Franja capilar

Zona intermedia

suelo

Pozo

lixiviación

EscorrentíasSolubilidad en agua > 30 mg/lH < 10 3 Pa/m3 molAdsorción suelos (Koc) < 300-500Hidrólisis (vida media) > 25 semanasFotolisis (vida media) > 1 semana

Page 29: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Plaguicidas en suelos

Movilidad en suelos

GUS = log (vida media en suelos) (4-log KOC)

GUS: Ground ubiquity score

GUS > 2.8 Alta probabilidad de lixiviaciónGUS< 1.8 No lixiviación

Page 30: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Plaguicidas. Lixiviación

Profundidad del agua subterráneaTopografía de la zona (mayor o menor pendiente)Composición del sueloComposición del acuíferoCapacidad de recarga de agua subterránea por

precipitación e irrigaciónLa conductividad hidráulica del acuífero

Page 31: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Plaguicidas. Aguas Subterráneas

Aguas subterráneas suministro de agua potable del 90% de las zonas rurales y 75 % de las ciudades (USA)

47 % de 105 muestras de agua subterránea con residuos de plaguicidas

TriacinasCarbofuran (1 µg/l)CarbarylChlorpyrifosDimethoateDeltamethrin

Page 32: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Plaguicidas. Aguas superficiales

Contaminación de ríos, estuarios y mar Deposición atmosférica Drenaje de zonas agrícolas Descarga de aguas subterráneas

Solubles en agua 90-99 % en fase disuelta

Transporte por vía acuática

Aprox. 0.4 % de la cantidad aplicada de atracina pasa a los ríos

Page 33: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

National Water Quality Assessment

0

20

40

60

80

100

Stream

s

Shallow G

W

Stream

s

Shallow G

WRive

rs

Major A

quifers

> 0,05

> 0,01

Fre

cuen

cy o

f d

etec

tion

(%

of

sam

ple

s)

ES&T, 1999

Agricultural areas

Urban areas

Mixed landuse

Values in µg/L

Page 34: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Plaguicidas. Contaminación en zonas costeras

Estimación de las entradas fluviales de un contaminante en el mar

L = CiQi, donde Ci es la concentración del contaminante en el mes i, y Qi cantidad total de agua que desembocó en el mes i

L = 365/12 CiQi, donde Ci es la concentración en el dia i, y Qi es la descarga de agua en el dia i.

Page 35: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Plaguicidas Organonitrogenados en el Mar Mediterráneo

Mar Mediterráneo

Compuesto Consumo Anual (Tn)

Método 1 (kg)

Método 2 (kg)

Atracina 130 970 817

Simacina 13 485 503

De-etilatracina -- 496 414

Alachlor 58 112 92

Metolachlor 37 236 194

Consumo anual (Tn) y descarga estimada en el Mar Mediterráneo (kg) de plaguicidas organonitrogenados en la zona del rio Ebro

Barceló et al., 1996

Page 36: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Plaguicidas en océanos

Chesapeake Bay Clorotriacinas

No se transportan a mar abierto No se acumulan en el sedimento

Degradación en sedimentos marinos?

Estuarios estudiados: Costa este de España (rio Ebro) Costa sur de Francia (rio Ródano) Norte del mar Adriático (rio Po) Golfo Termaikos y Amvraikos (Grecia, diferentes rios)

Page 37: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Plaguicidas en océanos

Plaguicidas detectados Atracina Simacina Alachlor Metolachlor Molinato

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

µg/L

Ebro Ródano Po Amvrakikos

Simacina

Rio

Estuario

Mar

Readman et al., 1993

Page 38: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Fenitrothion en estuarios

Degradación. Fotólisis (aumenta al aumentar la T y la radiación)

3-metil-4-nitrofenol fenitrooxon S-metil fenitrothion

Volatilización (aumenta al aumentar la T)CH3

NO2 OP(OCH3)2

S

CH3

NO2 OP(OCH3)2

O

CH3

NO2 OH

Fenitrothion Fenitrooxon 3-metil-4-nitrofenol

Page 39: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Fenitrothion. Vida media en agua

Vida media (h)

pH Temperatura (oC)

Zona

15-168 6.7 11 (verano) Lago Palfrey (Canadá)

11-19.3 7.8-8.2 25-30 (verano)

Campos de arroz Delta del Ebro (España)

36-48 7.0-7.5 19-23 Lago (Bourgeous (Quebec)

26.4 7.4 25 Muko river (Takarazuka, Hyogo, Japon)

Adaptado de Barceló y Hennion (1997)

Page 40: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Plaguicidas en zonas tropicalesPlaguicidas en uso en su mayoría incluidos en las clases 1a y 1b de la WHO (productos químicos solo manipulables por personal autorizado y entrenado).

Entre 64-77 % de los agricultores de Costa Rica reconocen no haber recibido ningún tipo de entrenamiento para la aplicación de plaguicidas

Uso inadecuadoTransporte y almacenamiento en malas condiciones Aplicaciones innecesarias y/o uso abusivoAplicación en cercanías de ríos o corrientes de aguaAplicación aérea sobre aguas superficiales

Tratamiento inadecuado de los residuosLavado de los equipos de aplicación en ríos y corrientes de aguaTratamiento inadecuado de los excedentes de plaguicidas y sus contenedores

Page 41: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Plaguicidas en zonas tropicales

Vulnerabilidad de los ecosistemas acuáticos tropicales frente a las zonas templadas

Temperaturas e insolación mayores Mayor degradaciónMayor toxicidad (mayor solubilidad al aumentar la T, mayor velocidad de ingesta, mayor bioconcentración , disminución de la disponibilidad de oxigeno)

Mayor precipitaciónAumentan las escorrentías urbanas y agrícolasMayor probabilidad de lixiviación a aguas subterráneas

Page 42: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Estructura químicaModo de acción

Efectos de los plaguicidas

Page 43: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Control Integral de plagas

Tipo de plagaSelección del tipo de plaguicida

Selección sistema de aplicación

Densidad y distribución

Ciclo biológico y habitat

Tratamiento en etapas vulnerables

Ciertos insecticidas, acaricidas y fungicidas han producido cepas resistentes de hongos e insectos

Page 44: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Herbicidas. Modo de acción

1. Sistémicos : Inhibición del transporte de electrones durante la fotosíntesis (carbamatos, triazinas, ureas)

2. Hormonales : Actúan mimetizando el ácido indolacético, hormona natural del crecimiento vegetal (ácido fenoxiacético)

3. Inhibición de la división celular (carbamatos)4. Inhibición de la biosíntesis de lípidos, ceras

cuticulares vegetales (carbamatos)

Page 45: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Dinitrofenoles, DNOC, Dinoseb

Se degradan rápidamente en suelos

No dejan residuos tóxicos Después de diez días del

tratamiento es posible consumir las plantas sin efectos tóxicos

No bioacumulables. No provocan contaminación ambiental a largo plazo

Venenosos para el hombre y otros mamíferos

Todos los organismos atrapados mueren inmediatamente

Page 46: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Acidos fenoxiacéticos

Herbicidas hormonales, actuan de miméticos del ácido indolacético. Hormona natural del crecimiento vegetal

Baja toxicidad para los mamíferosNo persistente, se descompone en semanasProhibido desde 1969 debido a su probada teratogenicidad en ratas y ratones

Page 47: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Triacines: acción herbicida persistente (1 año)

Acción: absorbidas por las raíces de las plantas emergentes de malas hierbas, se ponen amarillas y mueren.

Selectividad: combinación de baja solubilidad y alto grado de absorción sobre coloides del suelo hace que no penetren más de 15 cm de la superficie del suelo. Plantas con raíces más profundas y árboles no se ven afectados.

Variedades de maíz y caña de azúcar son resistentes a la atracina y simacina, ya que tienen un encima que detoxifica estos compuestos por hidrólisis

Page 48: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Plaguicidas. Modo de acción

Acaricidas, Insecticidas

Inhibidores transmisión impulso nervioso. Actúan sobre el sistema nervioso central

Page 49: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Inhibición acetilcolinesterasa

Impulso nervioso

Axón o cilindro eje

Membrana presináptica

Membrana presináptica

Receptores de acetilcolina

(CH3)3N+CH2CH2OCOCH3 (CH3)3N+CH2CH2OH+CH3CO2HH2O

AColEAcetilcolina Colina

Convulsiones y muerte

Page 50: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Piretroides. Insecticidas de contacto Acción sobre sistema nervioso periférico y central (pérdida de iones K+)

Acción fulminante sobre insectos voladores

Efecto rápido y seguro Baja toxicidad para los

mamíferos No persistente, no deja

residuos tóxicos No se desarrollan

poblaciones resistentes

Baja persistencia debido a su inestabilidad frente al aire y la luz

Los insectos se recuperan si son tratados con dosis subletales (mezclas con otros insecticidas)

Se formulan con sinergistas inhibidores de las oxidasas (sistema de detoxificación del compuesto activo en insectos)

Page 51: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Plaguicidas. Toxicidad y Ecotoxicidad

Disruptores endocrinos Atracina Carbaryl Methomyl aldicarb Plaguicidas Organoclorados

Mutagénicos y carcinogénicos Carbamatos

Toxicidad aguda (LC50) Chlorpyrifos deltamethrin Diazinon Methyl-parathion Terbufos Malathion

TOXICIDAD CRÓNICA

< 5 µ/L para peces y crustáceos

Page 52: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Cálculo LC50 o EC50

Concentración del patrón o muestra

# individuos muertos

0%

50%

100%

LC50

DaphniaGusanosMosquitosPeces

Page 53: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Toxicidad aguda (anguila)

Compuesto LC50 (96h) en µg/L

Endrin 0.05

DDT 0.4

Lindano 9

Malation 27

Paration-metil 6000

Page 54: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Toxicidad aguda de trifluralin

Organismo LC50 (96h) en µg/L

Daphnia 320-1000

Gammarus 1400-3400

Pteronarcys 2100-3700

Trucha 40

Pez gato 1400-3400

Page 55: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Selected endocrine-disrupting chemicals

Group 1

Chlorinated organics

Group 2

Industrial chemicals

Group 3

Polymers with molecular weights 1000 or less

Group 4

TSCA

Group 5

Pesticides

2,4,5-Trichlorophenol (s) Hydrazine (P) Fluoropolyol PAHs (K) Malathion (S)

PCBs (K) Bisphenol A (P)

Transplatin (S)

Benzoflumethiazide

Propantheline bromide (S)

Methoxypolysiloxane (P) Triazines (K)

Kepone (S)

1,2-Dibromo-3-chloropropane Aldicarb nitrofen (S)

2,3,7,8-TCDD (K) Butyl benzyl phtalate (S) Polyethylene oxide (S) Lead (K) Pyrethroids (S)

Pentachlorophenol (K) p-Nitrotoluene Poly(isobutylene) Mercury (K) Dicamba (S)

Obidoxime chloride (S) Polyurethane (S) Endosulfans Aldicarb (P)

P denotes probable EDC; S denotes suspected EDC; K denotes known EDCfrom ES&T (1999) 368A.

Page 56: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Niveles de exposición

Breve, a concentraciones elevadas: accidentes, formulación, aplicación, suicidios

A largo plazo, concentraciones elevadas: agricultores, aplicadores, formulación

A largo plazo, concentraciones moderadas o bajas: población en general (países industrializados)

Page 57: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Cómo estamos expuestos? Agua, alimentos, atmósfera

Industria química

Depuradora

Deposición

Sedimentación

Lodos

Absorción

Acumulación

Inhalación

Ingesta

AgriculturaLixiviación/transporte Agua

Page 58: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

CRITERIOS DE DECISIÓN PARA INCLUIR UN PLAGUICIDA ENCRITERIOS DE DECISIÓN PARA INCLUIR UN PLAGUICIDA EN LAS LISTAS DE CANDIDADOS PRIORITAROISLAS LISTAS DE CANDIDADOS PRIORITAROIS

ToxicidadMecanismo de acciónEfectos sobre el medio y hombre

PersistenciaSol. agua > 30 mg/LVida media > 25 semanes

Utilización

50 Tm/año

Alta HMedia MBaja L

H M L

RECHAZADO

H

M L H

M L

H L M

H M L

CANDIDATO PRIORITARIO

Page 59: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Plaguicidas peligrosos para el hombre

Criterio Límite

LD50 aguda oral < 0.5 mg/kg

LD50 aguda dérmica < 2000 mg/kg

LD50 Inhalación aguda (4h) < 0.5 mg/kg

Corrosivos para los ojos Destrucción irreversible tejido ocular

Corrosivo para la piel Destrucción tisular o cicatrización

Efectos subcrónicos, crónicos o retardados

Causas significativas

Page 60: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Plaguicidas. EU Priority List

AlachlorAldicarbAmitroleAtrazineBenazolinBentazoneBromofenoximCarbarylCarbendazimCarbetamideChloridazonChlorpyrifosChlortoluronCyanazine2,4-DDalaponDiazinonDichlobenilDimethoate

DinosebDiuronDNOCEPTCEthofumesateEthoprophosFenamiphosFluoroxypyrIprodioneIsoproturonLinuronManebMCPAMCPPMetamitronMetazachlorMetham-sodiumMetolachlor

MethabenthiazuronMethiocarbOxydemeton methylPhenmediphamProchlorazProphamPrometrynPropiconazolePropyzamidePyrethrinSimazineTerbutrynTriademinolTrichlorfonTrichloroacetic acidVinclozolinZiram

Subrayados aquellos de consumo superior a 500 Ton/año

Page 61: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Plaguicidas. Hazard ranking in California

Rank Human health impact (farm workers)

Aquatic life Multi-attribute impact

1 Sulfur Trifluralin Sulfur

2 Propargite Chlorpyrifos Copper hydroxide

3 Glyphosate Propargite Chlorpyrifos

4 Methomyl Azinphos, mathyl Propargite

5 Chlorine Endosulfan Cryolite

6 Chlorpyrifos Diazinon Dimethoate

7 Parathion Methyl bromide Chlorothalonil

8 Methyl bromide Permethrin Maneb

9 Aluminium phosphide Methomyl Diazinon

10 Mevinphos Carbofuran Copper sulfate

A. Newman, ES&T, 29 (1995), 324A

Page 62: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Plaguicidas. Normativa

Alaclor 2 Aldicarb 10Aldicarb sulfoxido 10Aldicarb sulfona 10Atrazina 3Bromacil 80Carbofuran 40Clorotalonil 2Cianazina 92,4-D 70Dalapon 200Dinoseb 7Diquat 20Endotal 100Endrin 2Glifosato 700Metomyl 200Metilparation 2Metolaclor 10Oxamil 200Picloram 500Simacina 4Trifluralin 2

USA. Niveles (µg/L) en agua potableEuropa. Niveles en agua potable

0.1 µg/L plaguicida individual

0.5 µg/L total de plaguicidas

Limites de detección del orden de 20 ng/L

Page 63: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Plaguicidas en agua potable. Efectos sobre la salud

No se han establecido niveles para todos los plaguicidas. Los niveles establecidos para algunos no son analizables (no

hay control real de las concentraciones) No se ha considerado la exposición acumulada con otras rutas

de exposición (aire, alimentos..) Efectos de la presencia de mezclas de plaguicidas y sus

productos de degradación. Efectos antagónicos Efectos sinérgicos

Efectos de una exposición alta estacional Efectos de toxicidad crónica (extrapolación de ensayos con

animales)

Page 64: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Efectos de plaguicidas en el ambiente (8 billones, 1997)

Intoxicación humana: 3*106 intoxicaciones/año; 220.000 fatales (WHO, 1992) Intoxicación animales domésticos (0.1%, gatos y perros) Organismos no diana Resistencia a plaguicidas (mosquitos-malaria) Intoxicación de abejas (producción abejas, población, polinización) Daños a cultivos alienos (cultivo algodón destrozado al aplicar 2,4-D a campos

trigo adyacentes) Mortalidad de peces (alevines, insectos acuáticos, disminución O2 debido a la

descomposición de algas) Efectos a pájaros y mamíferos: directo o indirecto a través de la ingesta

(supervivencia, tasa reproducción, crecimiento, reducción hábitat por reducción de presas, etc. ). Consideradas “especies indicadoras” de riesgo.

Efectos en micro-organismos y biota: plaguicidas en el sedimento disminuyen la biodiversidad (gusanos, artrópodos, hongos, bacterias, etc.) y la biomasa total.

Page 65: Plaguicidas. Tipos y Usos Ø Tipos: Ø Herbicidas Ø Insecticidas Ø Fungicidas Ø Rodenticidas Ø Fumigantes, etc... Ø Usos Ø Agrícolas Ø No agrícolas Ø Industrial

Más información en

FAO www.fao.org Normativa de plaguicidas en alimentos

EU http://europa.eu.int/eur-lex/es/index.html Legislación vigente sobre plaguicidas en Europa

EPA www.epa.gov Información y legislación sobre plaguicidas en USA

Base de datos sobre plaguicidashttp://pmpe.cce.cornell.edu/fqpa-list.html